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第18章 有脊椎动物(4)

中华鲟 中华鲟是典型的溯河闸游性鱼类。它们平时栖息在海中觅食成长,开始成熟的个体于7~8月份间由海进入江河,在淡水栖息一年性腺逐渐发育,至第二年秋季,繁殖群体聚集于产卵场繁殖。产出的卵粘附于江底岩石或砾石上面,在水温17℃~18℃的条件下,受精卵约经5~6昼夜孵化。幼鱼孵化后随身体的生长逐步向海洋洄游入海。以小鱼、小虾为食。

沙丁鱼

沙丁鱼亦称“鰛”,是一些鲱鱼的统称,身体侧扁,银白色。成年沙丁鱼体长约26厘米,臀鳍最后两鳍条扩大。它们分布于南北半球6℃~20℃范围内的海洋中。春季和夏季,沙丁鱼生活在近海,但在其他季节,它们会转移到深海里。当它们在近海时,会经常遇到海鸟的袭击,同时,也会被人类所捕获,经过加工,制成罐头。沙丁鱼在晚间会被光亮吸引,有南欧,装备有灯的小船队常把它们吸引到附近。当沙丁鱼离船足够近的时候,它们周围的网就会收紧,于是大量的沙丁鱼就会被拖到船上。

狗鱼

狗鱼是凶猛强大的捕食者,它们一动不动地藏在水草中,等待其他鱼或者小鸭子出现。然后突然以惊人的速度冲出来,用巨大的颌死死咬住猎物。常见的有北美狗鱼、白斑狗鱼等。成年北美狗鱼能够长到150厘米长:白斑狗鱼分布于欧亚大陆及美洲的淡水水域,成年的白斑狗鱼全长可达1.5米,雌鱼的个头比雄鱼要大一些。白斑狗鱼的嘴大而扁平,很像鸭嘴,且嘴内长有锋利的牙齿。它们主要以鱼类为食,但有时也会捕食一些小型动物和鸟类。

锦鲤

锦鲤的体态优雅高贵,身体修长,幼鱼的背部微弓。成年锦鲤的胸鳍呈鱼雷形,稍圆且强健。头大、嘴宽,嘴上长两对触须。锦鲤的鳞排列形态能因品种而异,例如:只有在沿侧线背面有些鳞片,浅黄锦鲤鳞的排列会产生松球状的效果。而衣锦鲤的鳞有金属色的光泽。

军曹鱼

军曹鱼的美称,来自于它光彩照人的外表形象。军曹鱼不仅身体颜色与众不同,且身上还有排列整齐的特殊发光点,如同金光闪闪的军功章,不仅耀眼夺目,且闪光点的数量也多得惊人,灯笼似的发光器官竟有800左右。

四、陆生脊椎动物的祖先——鱼类

1985年,北京自然博物馆首次展出了“矛尾鱼”标本展览的名称非常引人注目,叫做“我们的鱼祖先”。我们知道,鱼类是以鳃呼吸,用鳍游泳,生活在水里的一种脊椎动物。鱼类与人类以至陆生脊椎动物的生活方式大相径庭,怎能相提并论呢?但是,科学家的研究却肯定地证实了两者的密切关系。

陆向进化

科学研究表明,大约在4亿年以前,也就是地质史上称为泥盆纪的时期,在自然界的淡水湖泊、沼泽地里生活着一种数量非常多的总鳍鱼。这种鱼身体呈纺锤形,体长有1米多,游泳非常迅速,是一种肉食性的鱼。然而,在以后的漫长年代里,地球上的自然环境发生深刻的变化,由于当时陆地上气候相当温暖潮湿,使很多的陆生植物得到蓬勃发展,也有些沿着广阔的沼泽地和淡水河岸生长,大量的植物枯叶凋落到河中,再加上有些沿岸或水中生长的树木,根部也在水中腐烂。结果这些残根败叶的腐殖作用,使水中的氧气大量减少。这对当时生活在河水中的总鳍鱼是个严重的威胁。在这种危难中,有些总鳍鱼因不能适应而死亡,但也有些总鳍鱼,却利用胸鳍和腹鳍,把身体支撑起来,或攀附在水中的腐叶上,或爬上河边的树根上吸取空气中的氧气。由于水质的进一步败坏,总鳍鱼更进一步增加对大气呼吸的依赖,有的甚至爬到河岸上,呼吸空气。

化石证据

在后来从地层下探掘出来的总鳍鱼化石发现,总鳍鱼的胸鳍和腹鳍,基部肉质非常厚,鳍肉骨骼的排列和陆生动物五指型附肢相类似,总鳍鱼头骨的膜成骨,和古代两栖动物头骨的膜成骨也很相像,而且古总鳍鱼已经具备了内鼻孔,说明这种鱼已能利用肺进行呼吸。所以,古代总鳍鱼就这样逐渐演变成古两栖动物,成为陆上四足动物的祖先。也可以说,鱼类是陆生脊椎动物包括人类的祖先。

五、活化石——矛尾鱼

从捕获的情况来推测,矛尾鱼是生活在200~400米深的海水里,体长介于1.2~1.8米,体重30~80公斤,它体形圆厚,腹部宽大,口中长着尖锐的牙齿,在解剖它的肠胃时发现有鱼的残骸,证明它是肉食性的鱼类,

进化地位

大家已经知道两栖类是由总鳍鱼目上陆进化而来的。总鳍鱼目下分两个亚目,骨鳞鱼亚目是上陆了,可另一种鱼却舍不得离开水,始终没有上陆,矛尾鱼就是这种鱼的代表。以前发现的矛尾鱼是生活在泥盆纪时期的化石,从地层的沉积环境上看是生活在淡水中的,后来在三迭系地层中发现了它的化石,这时的沉积环境已是半咸水或海水了,表明它从湖泊中游到了河口处,而且仍在往海里迁移;再后来,中生代海相地层中就没再发现它的化石了,专家们断定它已经绝灭了。

历史变迁

人类偶然的机会捕获过矛尾鱼,但由于深水中比陆地上的压力大很多,它们出水后因不适应突然减压而很快的死亡。但是从形态上看,化石中的古老种类和现今生存的种类差别不大,只是今天的矛尾鱼体形大,胸鳍更大些,内鼻孔没有了,气鳔只留下一点点痕迹。而早期空棘鱼类的气鳔因向肺演化曾是很大的,推测是因为后来长久地适应深海环境压力大的结果,内鼻孔消失,鳔也逐渐变小了。

矛尾鱼的启示

总鳍鱼的鳍中有中轴骨骼,末梢各小骨都依靠着中轴骨和身体互相连接,总鳍鱼鳍内骨骼的排列方式和原始四足动物的四肢骨有些相似。因而人们推想:四足动物的四肢是总鳍鱼类的胸鳍、腹鳍演化而来的。在水底它可以用这种鳍支持自己的身体,若调整到合适的方位,还可以用这种鳍勉强地爬行几步。

六、两栖纲

两栖动物始见于3亿~6亿年前,鱼类是它们的祖先,长期的物种进化使它们大多既能活跃于陆地,又能游动于水中。与动物世界中的其他种类相比,地球上现存的两栖动物的物种类量显得非常贫乏,目前被正式确认的种类约为4350种。两栖动物主要包括蛙类、蟾蜍、水螈、蝾螈及人们不太熟悉的蚓螈。所有的两栖动物都有潮湿的皮肤,但个头没爬行动物那么大。有些两栖动物完全活在水中,而大多数以陆地生活为主,仅在产卵的时候才回到水中。两栖动物大多产下的是具有肢状护膜的卵,但有些两栖动物是胎生。

两栖动物的祖先

两栖动物的祖先是总鳍鱼类,但是到底是起源于哪类肉鳍鱼尚不明确。最早的两栖动物是出现于古生代泥盆纪晚期的鱼石螈和棘鱼石螈,它们拥有较多鱼类的特征,如尚保留有尾鳍,并且未能很好的适应陆地的生活。它们代表着鱼类和两栖动物之间的过渡类型。进入中生代后,现代类型的两栖动物开始出现,它们身上光滑而没有鳞甲,皮肤裸露而湿润,布满黏液腺,可以起到呼吸的作用,有些两栖动物甚至没有肺而只靠皮肤呼吸。

栖息环境

两栖动物既能在水里生活,又能在陆地上生活,它们栖息于除南极和格陵兰岛以外的任何地区,但大多分布在较潮湿的热带或亚热带。两栖动物虽然能适应多种生活环境,但适应力远不如更高等的其他陆生脊椎动物,它们不能生活在极端干旱的环境中,在寒冷和酷热的季节则需要冬眠或者夏眠,以避开不利环境。

呼吸

大多数成年两栖动物能通过皮肤和肺呼吸,有些也能通过口腔吸进氧气,皮肤下的黏液腺保持体表湿润,让氧气能较轻易地通过。大约200种蝾螈没有肺,它们呼吸只能通过皮肤和嘴。两栖动物幼体通过鳃呼吸,这些鳃众多表面积是肉质的,呈羽毛状且有良好的血液供应便于从水中获取氧气。

眼和耳

大多数蛙、蟾蜍、水蜥和蝾螈有良好的视力,但蚓螈仅有微弱的视力,几乎相当于瞎子。洞穴蝾螈丧失了眼睛的功用,但是陆地生活的蝾螈需要有良好的视力去发现行动缓慢的猎物。蛙有大眼因而它们能注意到危险并发现食物。许多两栖动物,如蛙和蟾蜍,有极灵敏的听力帮助它们分辨求偶的鸣声和正在靠近的敌害。

器官

生活在水中的生物有极好的触觉。水栖的两栖动物运用侧腺系统——沿体侧的感官组织以适应水中的游动。许多种类以上颚上的一对小洞称之为“雅可布森器官”来嗅味。蚓螈在头上有感觉触须,这将利于它们嗅出或发现它们周围的道路。

游水

蝾螈、水蜥和水栖蚓螈游起来像鱼,呈“S”形运动。许多蝾螈和水蜥有发育良好的适合游水的平直尾巴。蛙和蟾蜍的脚有蹼,但它们在游动时身体不能弯曲。它们的后腿通过不断蹬水使身体前行。而蝌蚪呢,则左右摆动尾巴来游动。

避免敌害

两栖动物是捕食者的理想食物,因为它们没有皮毛、羽毛或鳞片。从蜥蜴到哺乳动物,它们为范围很广的动物所捕猎。许多两栖动物皮肤上有色彩和斑点帮助它们进行伪装对付环境,另一些遇到侵袭时潜水逃跑。大多数成年两栖动物有毒腺,这些腺体分泌出难闻的物质向敌人施毒。

生命的循环

大多数两栖动物在水中交配产卵,它们各自产下一团或一串透明胶质的卵。幼虫在成年之前要经历一系列变化,称为蜕变。蝌蚪是青蛙和蟾蜍的幼态,看上去和成年形态完全不同。在早期阶段,它们通过鳃或呼吸孔呼吸,没有肺。在成年之前,它们发育了肺、长出了腿并脱落了尾巴。

1、蚓螈目

蚓螈是两栖类中体形最为特殊的自然类群。头较平扁、体呈柱状,无四肢。体表具斑状纹,外形似蛇和蚯蚓。皮肤裸露,富有黏液腺,眼睛退化,隐于皮下。交配时,雄性泄殖腔外翻成交接器进行体内受精。

蚓螈

蚓螈的生活隐蔽性较大,再加上它们的挖掘行为人们根本无法看到,所以和其他两栖动物相比,人们对于蚓螈知道得很少。蚓螈定居在地面的松枝落叶层和松软的土壤里。它们头钝,眼睛小。在挖掘时,蚓螈先用脑袋推开土壤,然后依靠触觉来寻找食物。同所有两栖动物一样,成年蚓螈是食肉动物,但猎物的种类取决于自身的大小。最小的蚓螈吃昆虫、蜈蚣和蠕虫,但最大的蚓螈能够对付青蛙和蛇。有的蚓螈直接生出幼螈,但多数蚓螈小时候是水中流动的蝌蚪,这一特征表明:它们与蝾螈、青蛙和蟾蜍都有联系。

特征与习性

蚓螈是体态像蚯蚓的蝾螈,除了南美蚓螈是完全水栖之外,几乎所有蚓螈都和蚯蚓一样栖息在地底下,不但很难观察也很难发现,所以这种无足目的两栖动物是最不为人所知的。即使是科学家们对于它们的习性也所知不多,算得上是神神秘秘的两栖动物。中国仅有1种版纳鱼螈,是我国蚓螈目前的唯一代表。蚓螈的大小从15~130多厘米长短不等,只生活在炎热、潮湿的热带气候中。

鱼螈

属蚓螈目鱼螈科,成体体有裸露,成蠕虫状、无四肢。体呈单间褐色,两侧各有1条黄色带斑,腹部为浅棕色。泄殖腔孔开于身体末端,故无尾。繁殖期间,产卵于近水域的陆地上,每次产卵约54粒左右。分布于印度、斯里兰卡、马来半岛,我国见于云南和广西,但数量较少,是极其稀少的两栖动物。

鱼螈别名叫“蛇螈”。生活在湿润的河谷盆地的沟塘小溪边,过地下生活。雌性在洞穴中,以湿润的身体盘绕在卵的周围护卵,使卵免得干燥。

2、有尾目

有尾目终生有尾,多数有四肢,幼体与成体比较近似。它们的身体呈长筒形,后肢跟前肢的长度及构造区别不大,仍然残留有发达的尾巴。有尾目大多水生,也有的陆生和树栖。大多有外鳃的都栖息在水中,它们的四肢因退化而变得很小,有些种类甚至没有后肢。

美西螈

有尾目钝口螈科,为虎纹钝口螈的幼体阶段,成体背面黑色,有黄色斑纹和条纹,故称为“虎纹钝口螈”或“虎螈”。由于栖息场所的不同或水温太低,有的幼体未成熟就具有生殖能力,且终身保持幼体状态,这在动物学中是幼体生殖的典型例子。分布于北美洲。

美西螈栖息于湖沼中,由于环境和水温的不同,有的终身保持外鳃,行幼体生殖,有的个体经变态后成为成体,外鳃消失,爬上陆地生活。主要以蚯蚓、蝌蚪和水生昆虫幼体为食。

洞螈

有尾目洞螈科,躯体细长,体形类似鳗鱼。四肢细小,前肢3指,后肢2趾。眼睛功能已完全退化,隐置于皮下,终身具鳃,以突出的外鳃呼吸。分布于欧洲南部。

洞螈别名“盲螈”。栖息于黑暗洞穴,过水中生活,最适水温为10℃。长成后仍然保持幼体形态。

极北小鲵

有尾目小鲵科,体形适中,头部扁平,躯干圆柱形,背部略显平扁,尾侧扁。前肢4指,后肢4趾,基部无蹼。皮肤周身光滑,头顶部有1凹痕。体长,有肋沟13~14条。每年4~5月间繁殖,每次产卵150~200粒,卵粒包裹在圆柱形的胶质卵袋内,黏附于水草或其他附着物上或漂浮在水面上。分布于我国黑龙江、吉林和内蒙古。

极北小鲵生活在沼泽地带的烂草丛下或洞穴中。幼体具3对栉状外鳃和1对棒状的平衡枝,外鳃消失后,常游到水面进行呼吸,当年秋季变态后爬到土壤中生活。